Avaliação das escalas ICARS International Cooperative Ataxia Rating Scale) e...

i

RACHEL PAES GUIMARÃES

Avaliação das escalas ICARS (International Cooperative

Ataxia Rating Scale) e SARA (Scale for the Assessment of Rating

Ataxia) e exames de ressonância magnética na doença de

Machado-Joseph

CAMPINAS

Unicamp

2012

iii

_______________________________________________________________

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

Faculdade de Ciências Médicas

Avaliação das escalas ICARS (International Cooperative

Ataxia Rating Scale) e SARA (Scale for the Assessment of Rating

Ataxia) e exames de ressonância magnética na doença de

Machado-Joseph

Rachel Paes Guimarães

Tese de Mestrado apresentada à Pós-Graduação da

Faculdade de Ciências Médicas da Universidade

Estadual de Campinas para obtenção do título de

Mestre em Fisiopatologia Médica, área de

concentração em Neurociências. Sob orientação do

Prof. Dr. Fernando Cendes e co-orientação da Profa

Dra. Iscia T. Lopes-Cendes.

Campinas, 2012

vi

AGRADECIMENTOS

Ao Prof. Dr. Fernando Cendes por ter possibilitado a realização desse trabalho e por ter

acreditado em mim.

À Clarissa, Anelyssa e Marcondes por todo o apoio e ajuda durante a realização do projeto,

sem vocês esse trabalho não seria o mesmo.

Aos amigos do laboratório Matheus, Tátila, Daniela, Greize, Denise, Brunno, André, Carol

e Marcinha por tornarem os dias de trabalho mais divertidos e alegres.

A minha família e ao Guilherme por sempre me apoiarem e pela ajuda nos momentos

difíceis.

À FAPESP pela concessão da bolsa de estudos (processo #04/02090-8).

vii

SUMÁRIO

PÁG.

RESUMO............................................................................................................... Xiii

ABSTRACT........................................................................................................... Xvi

1- INTRODUÇÃO................................................................................................

2 – JUSTIFICATIVA.......................................................................................

19

25

2- OBJETIVOS............................................................................................. 27

3- MATERIAL E MÉTODOS............................................................................. 29

4- RESULTADOS.......................................................................................... 35

5- DISCUSSÃO................................................................................................. 58

6- CONCLUSÕES................................................................................................. 65

7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................... 67

8- ANEXOS.................................................................................................... 78

viii

LISTA DE ABREVIATURAS

MJD Doença de Machado Joseph

SCA Ataxia espino cerebelar

SARA Escala para avaliação e graduação de ataxia.

ICARS

SB

SC

International Cooperative Ataxia Rating Scale

Substância Branca

Substância Cinzenta

RM

VBM

DTI

TBSS

FA

MD

AD

RD

Ressonância magnética

Morfometria Baseada em Vóxel

Imagem por Tensor de Difusão

Tract-Based Spatial Statistics

Anisotropia Fracional

Difusividade média

Difusividade Axial

Difusividade Radial

T

Tesla. É a unidade de densidade de fluxo magnético (ou indução magnética) no

SI. A unidade recebeu o nome de Nikola Tesla, cientista sérvio que contribuiu

com inúmeros estudos no campo do eletromagnetismo. 1 T = 10.000 G (Gauss,

unidade antiga de medida de campo magnético).

http://pt.wikipedia.org/wiki/Densidade_de_fluxo_magn%C3%A9tico

http://pt.wikipedia.org/wiki/Indu%C3%A7%C3%A3o_magn%C3%A9tica

http://pt.wikipedia.org/wiki/SI

http://pt.wikipedia.org/wiki/Nikola_Tesla

http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9rvia

http://pt.wikipedia.org/wiki/Eletromagnetismo

ix

T1

Tempo de relaxamento longitudinal, parâmetro utilizado na realização em

exames de imagens por RM. Corresponde ao tempo necessário para que a

magnetização longitudinal retorne a 63% de seu valor inicial.

T2 Tempo de relaxamento transversal, parâmetro utilizado na realização em

exames de imagens por RM. Corresponde ao tempo necessário para que a

magnetização transversal diminua de 63%.

TE Tempo de echo: duração entre o pulso e a recepção do sinal de ressonância

magnética.

TR Tempo de repetição: duração do intervalo entre os trens de impulso em alta

freqüência.

x

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Dados dos pacientes................................................................................36

Tabela 2 – Áreas onde houve redução de FA nos pacientes........................................37

Tabela 3 – Áreas onde houve aumento de AD nos pacientes.......................................39

Tabela 4 - Áreas onde houve aumento de RD nos pacientes..........................................41

Tabela 5 – Áreas de diminuição de densidade de SB através de análise de VBM pela

ferramenta SUIT.......................................................................................................44

Tabela 6 - Áreas de diminuição de densidade de SB através de análise de VBM pela

ferramenta SUIT......................................................................................................45

Tabela 7 – Áreas de correlação entre diminuição da densidade de SB e o escore da escala

ICARS.............................................................................................................................48

Tabela 8 – Áreas de correlação entre diminuição da densidade de SB e o escore da escala

SARA.......................................................................................................................49

Tabela 9 – Áreas de correlação entre densidade de SB e o tempo de duração da doença 51

Tabela 10 – Áreas de correlação entre diminuição da densidade de SC e o escore da escala

ICARS.............................................................................................................................52

Tabela 11 – Áreas de correlação entre diminuição da densidade de SC e o escore da escala

ICARS.............................................................................................................................54

Tabela 12 - Áreas de correlação entre diminuição da densidade de SC e o tamanho da

expansão CAG......................................................................................................................55

xi

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Mapa de FA encontrado após a comparação entre as médias do grupo controle e

pacientes com MJD/SCA3. As áreas em vermelho representam regiões do cérebro onde

houve significativa redução da FA nos pacientes com MJD/SCA3 em relação ao grupo

controle. p≤0.05.......................................................................................................37

Figura 2 - Mapa de AD encontrado após a comparação entre as médias do grupo controle e


houve significativo aumento da AD nos pacientes com MJD/SCA3 em relação ao grupo

controle. p≤0.01.......................................................................................................38

Figura 3 - Mapa de RD encontrado após a comparação entre as médias do grupo controle e


houve significativo aumento da RD nos pacientes com MJD/SCA3 em relação ao grupo

controle. p≤0.01......................................................................................................40

Figura 4 - Correlação simples entre o valor de FA na região de ponte e o tempo de duração

da doença, p=0.01, r=0.4..........................................................................................42

Figura 5 - Áreas de atrofia de SB encontradas em indivíduos com MJD/SCA3. p≤0.001 43

Figura 6 - Áreas de atrofia de SC encontradas em indivíduos com MJD/SCA3. p≤0.001 46

Figura 7 - Áreas de correlação negativa entre SB e o escore da escala ICARS. p≤0.001 47

Figura 8 - Áreas de correlação negativa entre SB e o escore da escala SARA. p≤0.001 49

Figura 9 - Áreas de correlação negativa entre SB e o tempo de duração da doença.

p≤0.001.......................................................................................................................50

Figura 10 - Áreas de correlação entre SC e o escore da escala ICARS. p≤0.001............52

Figura 11 - Áreas de correlação entre SC e o escore da escala SARA. p≤0.001................53

Figura 12 - Áreas de correlação entre densidade de SC e tamanho da expansão CAG.

p≤0.001...........................................................................................................................55

xii

Figura 13 – Correlação simples entre o escore da escala SARA e o tempo de duração da

doença. p=0.001, r=0.4........................................................................................................56

Figura 14 - Correlação simples entre o tamanho da expansão CAG e a idade de início dos

sintomas, p=0.0001, r=0.55..........................................................................................57

xiii

RESUMO

xiv

A doença de Machado Joseph (MJD) ou ataxia espinocerebelar tipo 3 (SCA3) é uma

doença autossômica dominante e é o tipo de ataxia mais comum no Brasil. Os principais

sintomas são ataxia, alterações de movimentação ocular, distonia, espasticidade e disfunção

piramidal e fasciculações, além de disfagia e disartria. Estes usualmente tem início na idade

adulta, entre os 30-40 anos. Apesar de ser frequente, existem poucos biomarcadores para a

avaliação da progressão da doença.

O objetivo deste estudo foi avaliar a SB cerebelar e cerebral de indivíduos com MJD/SCA3

através da técnica de Imagem por tensor de difusão (DTI) e Morfometria baseada em Vóxel

(VBM), além de correlacionar os dados de duas escalas específicas para ataxia, a

International Cooperative Ataxia Rating Scale (ICARS) e a Scale for the Assessment and

Rating of Ataxia (SARA) com as imagens de ressonância magnética.

Para tanto foram selecionados 38 pacientes com diagnóstico de MJD/SCA3, confirmado

por meio de teste molecular, além de 38 indivíduos controles. Todos passaram por exame

de ressonância magnética, e os acometidos pela MJD/SCA3 foram avaliados através de

exame neurológico e as escalas ICARS e SARA.

As análises de DTI feitas através do Tract-Based Spatial Statistics (TBSS) demonstraram

redução da anisotropia fracional em tronco cerebral, lobo cerebelar anterior, mesencéfalo,

lobo cerebelar posterior à direita, nódulo, culmen, núcleo denteado e fastigial. Foram

encontradas também áreas com aumento de difusividade radial e axial em tronco

encefálico, ponte, mesencéfalo, lobo cerebelar anterior, núcleo denteado, fastigium e

tálamo. Aumento de difusividade radial também foi encontrado em lobos frontal e

temporal. Não foram encontradas áreas com alteração de difusividade média. Uma

correlação positiva entre os valores de anisotropia fracional extraídos da ponte com o

tempo de duração da doença foi encontrada.

Os resultados da VBM demonstraram atrofia de substância branca em tonsila, lobo

cerebelar posterior, medula, tronco cerebral direito, ponte, culmen, declive, vermis, giro

lingual, giro fusiforme, núcleo denteado, úvula e pirâmide. Foi encontrada uma correlação

xv

negativa entre densidade de SB e os escores das escalas ICARS e SARA e tempo de

duração da doença.

Atrofia de substância cinzenta em lobo cerebelar posterior, tonsila, medula, tronco

encefálico, lóbulo semi-lunar inferior, declive, tuber e pirâmide. Correlações entre a

densidade de SC e dados clínicos demonstraram correlação negativa com os escores das

escalas ICARS e SARA e o tamanho da expansão CAG.

O presente estudo apresenta informações relevantes sobre alterações microestruturais em

SB e macroestruturais em SB e SC na MJD/SCA3. Acreditamos que esses achados

contribuam para um melhor entendimento sobre o processo neuropatológico desta doença.

xvi

ABSTRACT

xvii

Machado Joseph Disease or spinocerebellar ataxia type 3 (MJD/SCA3) is an autosomal

dominant ataxia and it is the most common in Brasil and in the world. The main symptoms

are ataxia, extraocular movement disorders, dystonia, disfagia, spasticity, pyramidal

dysfunction and fasciculation. The symptoms usually appear between 30-40 years.

The objective of the present study was to assess cerebellar and cerebral white matter in

MJD/SCA3 patients through Diffusion Tensor Imaging (DTI) and Voxel Based

Morphometry (VBM) and to correlate clinical data obtained by two scales that are specific

for ataxia, the International Cooperative Ataxia Rating Scale (ICARS) and Scale for the

Assessment and Rating of Ataxia (SARA) with magnetic resonance imaging findings.

For that purpose we recruited 38 patients with a confirmed molecular diagnosis of

MJD/SCA3 and 38 healthy individuals as a control group. All subjects were underwent

MRI scan, and patients were assessed by neurological examination, ICARS and SARA.

DTI analysis with Tract-Based Statistical Analysis (TBSS) revealed fractional anisotropy

(FA) reduction in the brainstem, the anterior and posterior cerebellar lobes, midbrain,

culmen, dentate and fastigial. Areas with increased axial (AD) and radial diffusivity (RD)

were found in brainstem, pons, midbrain, cerebellar anterior lobe and thalamus. Increased

RD was also evidenced in frontal and temporal lobes. TBSS analysis revealed no alterations

in mean diffusivity.A positive correlation between FA values extracted from pons and

disease duration was found.

VBM results demonstrated white matter atrophy at tonsil, posterior cerebellar lobe,

medulla, brainstem, pons, culmen, declive, vermis, lingual gyrus, fusiform gyrus, dentate,

uvula and pyramis. We found a negative correlation between white matter density and

SARA, ICARS scores and disease duration.

Grey matter atrophy was demonstrated at posterior cerebellar lobe, tonsil, medulla,

brainstem, inferior semi-lunar lobule, declive, tuber and pyramis. A negative correlation

between grey matter density, SARA and ICARS scores and CAG repeat size was found.

xviii

ASPECTOS ÉTICOS DA PESQUISA

O presente estudo foi aprovado pelo comitê de ética e pesquisa da Universidade Estadual de

Campinas (parecer 503/2009).

Todos os participantes foram instruídos sobre os procedimentos a serem realizados e

informados de que sua participação era voluntária. Informamos ainda que a desistência na

participação poderia ocorrer a qualquer momento durante a duração da pesquisa, sem

prejuízo no acompanhamento e tratamento do sujeito em questão.

Todos os indivíduos foram informados dos riscos e dos procedimentos e assinaram Termo

de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) antes da realização de qualquer atividade

relacionada ao desenvolvimento do projeto. (anexo 3)

19

1- INTRODUÇÃO

20

A doença da Machado Joseph ou ataxia espinocerebelar tipo 3 (MJD/SCA3), é uma doença

neurodegenerativa, autossômica dominante, causada pela expansão do tripleto CAG no

cromossomo 14q24.3, e é a forma de ataxia mais comum no Brasil e no mundo (França et

al, 2008; Lopes-Cendes et al, 1997). Foi inicialmente descrita em 1972 em uma família de

imigrantes portugueses em Massachussets que apresentava como principais sintomas

ataxia, nistagmo, disartria leve, hiporreflexia e atrofia muscular (Romanul et al, 1972).

A ataxia é a principal manifestação clínica, e está presente em quase todos os indivíduos

acometidos, entretanto outros sintomas como alterações de movimentação ocular, distonia,

espasticidade, disfunção piramidal e fasciculações, além de disfagia e disartria são

comumente encontrados (D’Abreu et al, 2008; Coutinho, 1994; Rosenberg, 1992). Essa

variação demonstra um acometimento tanto central quanto periférico na MJD/SCA3

(França et al, 2010). França et al. demonstraram que a amplitude do potencial sensitivo no

nervo sural de pacientes afetados diminuiu em um período de aproximadamente um ano, e

que esta redução correlacionou-se com a progressão da ataxia e foi mais grave em

indivíduos com expansões maiores.

Considerando essa variabilidade de sintomas a MJD/SCA3 foi dividida em subtipos: o

subtipo 1, apresenta como sintomas mais comuns a ataxia axial associada à distonia e à

espasticidade, os quais geralmente aparecem mais precocemente e tem rápida evolução; o

subtipo 2, o mais comumente encontrado, apresenta ataxia axial importante e

ocasionalmente espasticidade em membros inferiores (MMII); o terceiro subtipo apresenta

início tardio, lenta progressão e é caracterizado pela associação entre ataxia e neuropatia

periférica; o subtipo 4 é formado por pacientes que apresentam parkinsonismo (Münchau et

al, 1999). Alguns autores sugerem ainda a existência de um quinto subtipo, caracterizado

por paraplegia espástica progressiva pura. Entretanto este subtipo é raro e apresenta

semelhanças com o subtipo 1 como início precoce e grandes expansões do tripleto CAG

(Sakai et al, 1996; Teive et al 2001). Sabe-se que existe uma correlação entre o número de

repetições CAG e a gravidade destes sintomas (Shimohata et al, 2000). O início dos

sintomas ocorre em grande parte na idade adulta, entre 30-40 anos, mas existem relatos na

literatura com início na infância ou em idosos. A partir do início dos sintomas a sobrevida

aproximada é de 17 anos (Fujigasaki et al, 2001). Classicamente considera-se que as

21

funções cognitivas estejam preservadas, no entanto existem casos na literatura que

descrevem demência, manifestações psiquiátricas e alterações das funções executivas e

emocionais (Klinkle, 2010; Braga Neto, 2011).

A utilização de escalas para avaliação quantitativa da ataxia é bastante difundida e duas

dessas escalas são grandemente utilizadas, a ICARS (International Cooperative Ataxia

Rating Scale), e a SARA (Scale for the Assessment and Rating of Ataxia), esta última mais

atual.

A ICARS foi desenvolvida para avaliar a ataxia cerebelar e é dividida em quatro partes: 1:

postura e distúrbios na marcha (7 itens, 34 pontos); 2: funções cinéticas do tronco (7 itens,

52 pontos); 3:alterações na fala (2 itens, 8 pontos) e 4: alterações oculomotoras (3 itens, 6

pontos). O escore total da escala é de 100 pontos e quanto maior a pontuação pior o

desempenho do indivíduo (Schosch et al, 2007).

Já a SARA é uma escala mais recente, proposta por Schmitz-Hübsch et al. e avalia a ataxia

de acordo com a incapacidade do paciente. Essa escala passou por um rigoroso processo de

validação que incluiu três ensaios clínicos envolvendo grupos de indivíduos com SCA, com

ataxia por outras etiologias e controles (Schmitz-Hübsch, 2006). A SARA é dividida em 8

partes: 1: marcha (0-8 pontos); 2: postura (0-6 pontos); 3: sentar (0-4 pontos); 4: alterações

na fala (0-6 pontos); 5: teste índex-índex (0-4 pontos); 6: teste índex-nariz (0-4 pontos);

movimentos alternados (0-4 pontos) e 8: teste calcanhar-joelho (0-4 pontos). Os subitens 5

a 8 são realizados bilateralmente e o escore é definido através das médias entre os lados

direito e esquerdo. A pontuação total da escala é de 40 pontos e assim como na ICARS

quanto maior a pontuação, pior o desempenho. Vários estudos em SCA utilizam essas

escalas como parâmetro para avaliar a condição física do paciente.

Estudos anteriores demonstraram alterações cerebrais importantes em indivíduos com

MJD/SCA3 através de exames de ressonância magnética (RM), tais como atrofia da ponte,

putamen, núcleo caudado, pedúnculo cerebelar superior e globo pálido, além de um

significante aumento do IV ventrículo, diminuição do cerebelo e atrofia dos lobos frontal e

temporal (Liang et al, 2009; Horimoto et al, 2008).

22

Um estudo recente avaliou 15 indivíduos com diagnóstico molecular de MJD/SCA3 por

meio de volumetria e demonstrou uma redução volumétrica no mesencéfalo, ponte, bulbo,

vérmis, hemisférios cerebelares e volume total do cerebelo. Correlações significativas entre

idade, duração da doença, CAG e escore da escala ICARS foram observados com as

medidas volumétricas de cerebelo e tronco (Camargo et al, 2011). Outro estudo demonstrou

redução de 28.5% no volume do tronco e 18.7% em cerebelo, principalmente em vérmis

(Schulz et al, 2010). Oliveira et al analisaram textura cerebral em 36 indivíduos, sendo 18

pacientes e 18 controles e encontraram diferenças significativas em núcleo caudado, tálamo

e putâmem (Oliveira et al, 2011). Lukas et al demonstraram ainda atrofia medular em

pacientes com MJD/SCA3 (Lukas et al, 2006). Estudos sugerem que a idade dos pacientes

e o tempo de doença se correlacionam com as alterações volumétricas e de textura

observadas em especial no tronco e cerebelo (Camargo et al, 2011; Oliveira et al, 2011).

Em um estudo de espectroscopia D’Abreu et al descreveram pela primeira vez

anormalidades em substância branca (SB), o que pode indicar perda neuronal e axonal.

Métodos de análise utilizados anteriormente como a morfometria baseada em voxel (VBM)

demonstraram somente alterações de SB no cerebelo, mas não confirmaram alterações de

SB nos hemisférios cerebrais (D’Abreu et al, 2011).

A técnica de VBM permite detectar diferenças na morfologia cerebral entre dois ou mais

grupos. A análise de VBM pode ser realizada em grande número de indivíduos, geralmente

comparando doentes e controles e por ser um processo totalmente automático, os resultados

são bastante robustos (Yasuda et al, 2010; Whitwell, 2009).

A técnica de diffusion-tensor imaging (DTI) possibilita a visualização de microestruturas e

quantifica a difusão de água nos tecidos de maneira não invasiva. DTI é baseada na teoria

de que a água encontrada nos tecidos apresenta propriedades de difusão anisotrópicas, ou

seja, a difusão não é igual em todas as direções. Através da utilização desta sequência de

RM pode-se medir a tendência do movimento das moléculas de água em um dado meio. Na

SB o movimento dessas moléculas é mais rápido quando acompanha o sentido das fibras e

mais lento nas demais direções. Quando isso acontece diz-se que a difusão é anisotrópica

(Rittner e Lotufo, 2010).

23

Nas imagens em DTI em cada voxel temos um tensor de difusão que é uma descrição

matemática da direção e magnitude do movimento das moléculas de água em um

determinado espaço tridimensional. Esses tensores além de descreverem a mobilidade das

moléculas de água descrevem também a correlação entre as direções (Le Bihan et al, 2001).

Se a matriz do tensor for diagonalizada encontramos autovalores, e associados a estes os

autovetores que correspondem às direções principais da difusão e suas difusividades

associadas (Widjaja et al, 2007). Cada tensor é representado por uma elipsóide, que é uma

representação tridimensional da distância de difusão percorrida pelas moléculas em um

dado tempo de difusão. A orientação da elipsóide é caracterizada pelos autovetores e sua

forma é caracterizada pelos autovalores. O eixo principal da elipsóide que é o maior

autovetor representa a direção principal em cada voxel (coincidindo com a direção das

fibras), enquanto que a excentricidade da elipsóide nos fornece informações sobre o grau de

anisotropia. Já os autovalores representam o grau de difusibilidade nas 3 direções da

elipsóide. O maior autovalor está relacionado com a intensidade da difusividade da água ao

longo das fibras, esse valor é denominado de difusividade axial. Os outros 2 autovalores

são denominados difusividade radial e transversal. Estudo realizado com indivíduos que

passaram por calosotomia sugere que a análise da difusividade radial e axial pode

contribuir com informações mais específicas sobre o fenômeno biofísico responsável pela

diminuição da anisotropia fracional (FA) em processos patológicos envolvendo SB (Della

Nave et al, 2001).

Através das imagens obtidas pela difusão, pode-se chegar a duas medidas, a média de

difusão (MD) e FA; a primeira representa a magnitude da difusão e a segunda quantifica a

direção preferencial da difusão das moléculas de água através dos tratos de SB, além disso,

pode-se calcular o coeficiente de difusão aparente (CDA) da água, que nos fornece

informações sobre a fisiopatologia dos tecidos. Essas informações podem complementar

àquelas conseguidas em exames ponderados em T1 ou T2 (Engelhardt et al, 2008).

Em um meio isotrópico a FA é 0 em um meio totalmente anisotrópico a FA é 1, portanto,

redução dos valores de FA associados a um aumento dos valores de MD pode demonstrar

perda axonal ou desmielinização (Zhang et al, 2007).

24

Estudos anteriores demonstram que a imagem por difusão ou tractografia é uma ferramenta

importante na avaliação das doenças neurodegenerativas, pois a imagem consegue

demonstrar a perda neuronal através de uma diminuição da anisotropia de difusão,

mostrada através de valores mais baixos de FA e um valor aumentado de MD (Pierpaoli et

al, 1996; Little et al, 2007).

Estudo recente avaliou 9 pacientes com SCA7 através de DTI usando o TBSS (Tract Based

Spatial Statistics) em todo o cérebro, tronco cerebral e cerebelo para comparar a FAda

difusão da água entre pacientes e controles. Foi encontrada uma diminuição da FA nos

pacientes em SB cerebelar, tronco cerebral, pedúnculos cerebelares, mesencéfalo, cápsula

interna, lobos frontal e temporal e corpo caloso (Alcauter et al, 2011).

Della Nave et al avaliaram 14 pacientes com SCA 2 através de TBSS e encontraram

diminuição de FA nos pedúnculos cerebelares superiores, além de aumento das

difusividades axial e radial na mesma área (DellaNave et al, 2011).

Ainda não existem dados na literatura avaliando achados de DTI em MJD/SCA3.

Como a maioria dos dados encontrados na literatura são sobre substância cinzenta na

MJD/SCA3, nosso objetivo foi avaliar também possíveis alterações de SB tanto micro

quanto macroestruturalmente e correlacioná-las com os dados clínicos desses indivíduos,

em especial as escalas ICARS e SARA.

25

2 - JUSTIFICATIVA

26

Existem na literatura diversos dados sobre o acometimento da SC em MJD/SCA3. No

entanto, os achados relacionados a SB são contraditórios. Enquanto alguns estudos

anatomopatológicos e volumétricos sugerem ser o acometimento restrito a SB do cerebelo,

estudos funcionais e metabólicos parecem apontar para o acometimento da SB também dos

hemisférios cerebrais.

Há ainda uma grande necessidade de se identificar biomarcadores em doenças

neurodegenerativas progressivas, e exames de imagem, devido sua segurança e pelo fato de

não serem invasivos constituem ferramentas ideais nestes casos.

Desta forma, nos propomos a usar duas técnicas extremamente sensíveis de avaliação da

SB em pacientes com MJD/SCA3 e correlacioná-la com marcadores clínicos da doença a

fim de entender melhor sua fisiopatologia e em busca de possíveis biomarcadores.

27

2- OBJETIVOS

28

OBJETIVOS GERAIS:

Avaliar a SB cerebelar e cerebral de indivíduos com MJD/SCA3 através da técnica de DTI

e VBM.

Objetivos específicos:

1- Correlacionar os achados de DTI e VBM com as escalas ICARS (anexo1) e SARA

(anexo 2).

2- Correlacionar os achados de DTI e VBM com marcadores clínicos da doença

(idade, idade de início, duração da doença, tamanho da expansão CAG).

29

3- MATERIAL E MÉTODOS

30

Pesquisa transversal realizada no Laboratório de Neuroimagem do Hospital das Clínicas

(HC) da Faculdade de Ciências Médicas (FCM) da UNICAMP (Universidade Estadual de

Campinas).

Sujeitos

Os indivíduos foram recrutados, consecutivamente, por meio da lista de pacientes

encaminhados ao Ambulatório de Neurogenética e Distúrbios do Movimento do Hospital

das Clínicas da UNICAMP. Os critérios de inclusão foram: história clínica e exame

neurológico compatíveis com o diagnóstico clínico de MJD/SCA3, teste molecular

confirmatório, idade superior a 18 anos e assinatura do TCLE. Os critérios de exclusão para

a participação no projeto de pesquisa foram: história de alcoolismo; doença cerebrovascular

prévia ou patologia neurológica ou neurodegenerativa associada; portadores assintomáticos,

gravidez; contra-indicações clínicas para a realização do exame de RM (marcapasso

cardíaco, claustrofobia, implantes metálicos) e não aceitação dos termos previstos no

TCLE. O grupo controle foi formado por voluntários do HC ou parentes não consanguíneos

dos pacientes.

Procedimentos

Todos os pacientes passaram por avaliação clínica e exame de RM. Os indivíduos controle

realizaram somente exame de RM.

Aplicação das escalas ICARS e SARA

As escalas foram aplicadas em todos os pacientes por um fisioterapeuta com especialização

em Neurologia, previamente treinado por um neurologista especialista em Distúrbios do

Movimento, e de acordo com as instruções previamente publicadas.

31

Aquisição da imagem

As imagens foram adquiridas em ressonância magnética 3T (Phillips Achieva) no Hospital

das Clínicas da Unicamp. Imagens ponderadas em T1 e T2 foram adquiridas nos planos

axial, coronal e sagital com cortes finos. Nós obtivemos duas sequências especificas que

foram usadas posteriormente para as análises de VBM e DTI.

1. Imagem Volumétrica T1 (3D) gradiente eco – adquirida no plano sagittal com

espessura de 1 mm (ângulo de flip = 35º, TR = 7.1 ms, TE = 3.2 ms, matriz = 240 x

240, FOV = 24 x 24 cm).

2. Diffusion tensor imaging – sequência não-colinear ecoplanar em 32 direções

(ângulo de flip = 90º, tamanho do voxel =2x2x2 mm3, TR = 8500 ms, TE = 61 ms,

matriz = 128 x 128, FOV = 256 x 256 mm, 70 cortes com 3mm de espessura, b-

valor = 1,000).

Análise de DTI

A DTI é uma ferramenta sensível às características de difusão da água e foi desenvolvida

para investigar as propriedades de tecidos cerebrais, principalmente SB.

Utilizamos a ferramenta Tract Based Spatial Statistics (TBSS) que foi desenvolvida para

realizar testes estatísticos de FA, difusividade média (MD), difusividade axial (AD) e

difusividade radial (RD) visando aliviar os problemas de alinhamento encontrados em

outras técnicas.

Os dados de FA de cada indivíduo são projetados em um espaço comum de maneira que

não dependa de um registro linear perfeito. Isso é conseguido através de um registro não

32

linear inicial aproximado, seguido de uma projeção em uma representação dos tratos

(esqueleto da média de FA). O esqueleto de FA representa o centro de todos os feixes de

fibras comuns aos sujeitos envolvidos no estudo. Neste caso não há necessidade de

suavização.

Passos do TBSS

1 – Identificação de um registro comum e alinhamento das imagens de FA de todos os

indivíduos através de registro não linear.

2 – Criação de uma média das imagens de FA alinhadas.

3 – Projeção dos dados de FA de cada individuo para que seja criado um esqueleto da

média principal de FA.

4 – Análise estatística vóxel a voxel dos sujeitos através dos dados de FA do esqueleto.

Análise dos dados

Para que pudessem ser processados todos os dados das imagens foram transferidos para

estações de trabalho Linux. As imagens estruturais foram inspecionadas visualmente por

neurologistas com objetivo de identificar qualquer anormalidade estrutural.

O pré-processamento e análise dos dados de difusão foram feitos através de ferramentas do

software FSL 4.1 (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/).

Inicialmente, todas as imagens no formato DICOM foram convertidas em arquivos Nifti

através do software MRIcroN (http://www.cabiatl.com/mricro/mricron/). Todas as imagens

foram corrigidas quanto à presença de irregularidades e /ou artefatos. As imagens b0 foram

alinhadas a uma imagem b0 de referência e as transformações lineares resultantes das

matrizes foram então aplicadas para imagens ponderadas em difusão seguindo cada

imagem b0 inicial. Após correção através da ferramenta eddycurrents, três repetições foram

33

calculadas para melhorar a relação sinal- ruído. Uma máscara binária possibilitou a

diferenciação entre o cérebro e a calota craniana, sendo calculada para a extração do

cérebro e aplicada a todas as imagens através da ferramenta Brain Extraction (BET). Em

seguida a FA, MD, AD e RD foram geradas através do algoritmo DTIfit (Smith et al.,

2006).

Para a realização da análise estatística vóxel a vóxel nós utilizamos a ferramenta TBSS, que

também faz parte do programa FSL (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/tbss/index.html). Essa

ferramenta é restrita aos tratos de SB, portanto, possíveis mudanças que possam existir na

SC de indivíduos com MJD/SCA3 não são detectadas.

Primeiramente os mapas de FA foram escalados para um intervalo de intensidade

aproximada entre 0 e 1 para as etapas posteriores do processamento. Em seguida, todos os

mapas de FA foram alinhados para o espaço padrão (FMRIB58) 1 × 1 × 1 mm usando um

template de FA com registro não-linear (RUECKERT et al., 1999). Através da média dos

mapas individuais de FA, uma imagem média de FA é gerada. Um esqueleto representando

os tratos mais importantes é então derivado de mapas de FA e visualmente inspecionado,

para determinar um limite adequado (um limiar de 0,2 foi utilizado). O limiar final do

esqueleto de FA para indivíduo (Contida em uma imagem 4D-Nifti) é calculado e utilizado

para a realização da estatística baseada em voxel. A análise dos grupos foi realizada

utilizando FSL randomise com 10000 permutações. Todos os parâmetros utilizados foram

sugeridos pelos autores ( SMITH et al 2006).

Os valores de FA foram extraídos da ponte e posteriormente correlacionados com dados

clínicos como os escores das escalas ICARS e SARA, tempo de duração da doença e

tamanho da expansão CAG. Foi realizada uma regressão múltipla no software Systat9, e

um p≤0.05 foi considerado significativo.

VBM – SUIT

A técnica de VBM permite a identificação de pequenas diferenças na composição local de

volume dos tecidos cerebrais através de comparações realizadas vóxel a vóxel.

http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/tbss/index.html

34

Nós utilizamos a ferramenta SUIT (Diedrichsen, 2006) que permite uma melhor avaliação

das estruturas infra-tentoriais. A análise de VBM através do SUIT apresenta duas vantagens

importantes: a sobreposição das estruturas cerebelares foi melhorada, e por ser uma

ferramenta especifica para cerebelo e tronco, as regiões supra-tentoriais não interferem nos

resultados.

Etapas do VBM

As imagens em DICOM foram convertidas para Nifti através do software dcm2nii

(http://www.cabiatl.com/mricro/mricron/dcm2nii.html).

Através da ferramenta SUIT do SPM8 nós realizamos um isolamento das estruturas infra-

tentoriais e foi gerado um mapa de segmentação. Em seguida foi realizada normalização

das imagens para o espaço padrão do atlas SUIT. Esse passo tem como objetivo encontrar a

melhor correspondência com o template do atlas. O próximo passo é a projeção no atlas

SUIT.

Nós realizamos modulação dos mapas probabilísticos de SB e SC para compensar

alterações de volume que possam ter ocorrido durante a normalização espacial. Em seguida

foi realizada a suavização das imagens.

A análise estatística foi realizada com o software SPM 8/DARTEL

(http://www.fil.ion.ucl.ac.uk). Nós realizamos uma regressão simples para avaliar

correlações entre áreas com diminuição de densidade com os escores das escalas ICARS e

SARA, tempo de duração da doença e tamanho da expansão CAG. Nós consideramos um

limiar de p≤0.001 não corrigido e um tamanho mínimo do cluster de 50 voxels.

http://www.cabiatl.com/mricro/mricron/dcm2nii.html

http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/

35

4- RESULTADOS

36

Os dados demográficos dos indivíduos participantes estão na tabela 1.

O grupo controle foi formado por 38 indivíduos saudáveis (20 homens, 46.86 ± 12.07

anos).

Tabela 1. Dados dos pacientes.

Dados Pacientes

Idade 49,32 ± 10,65

CAG 68,08 ± 4,52

Idade início 40,2 ± 11,48

Duração 9,4 ± 4,31

ICARS 31,7 ± 13,79

SARA 14,65 ± 7,33

Nós utilizamos o TBSS para analisar as diferenças em FA, MD, AD e RD de 38 pacientes

comparados com 38 indivíduos controles. Foi encontrada diminuição de FA em tronco

cerebral bilateralmente, medula, ponte, lobos cerebelares anterior e posterior, tonsila,

nódulo, núcleo denteado, fastigium e lingual (figura 1). Os dados estão descritos na tabela

2.

37

Tabela 2. Áreas onde houve redução de FA nos pacientes.

P(corrigido) X Y Z Região

≤0.05 -1 -32 -36 Tronco cerebral, ponte



≤0.04 7 -34 -23 Tronco cerebral, ponte

≤0.03 8 -54 -23 Lobo cerebelar anterior, fastigium

≤0.04 9 -54 -30 Lobo cerebelar anterior, nódulo

≤0.03 -7 -54 -22 Lobo cerebelar anterior

Figura 1. Mapa de FA encontrado após a comparação entre as médias do grupo controle e pacientes com MJD/SCA3. As áreas

em vermelho representam regiões do cérebro onde houve significativa redução da FA nos pacientes com MJD/SCA3 em relação

ao grupo controle. p≤0.05.

38

As alterações de AD foram encontradas em lobos cerebelares anterior e posterior, lóbulo

semilunar inferior, tonsila, tronco cerebral, medula, pirâmide, culmen, úvula, vérmis, ponte,

declive, vermis, fastigium e tálamo (figura 2). Os dados estão descritos na tabela 3.

Figura 2. Mapa de AD encontrado após a comparação entre as médias do grupo controle e pacientes com MJD/SCA3. As áreas

em vermelho representam regiões do cérebro onde houve significativo aumento da AD nos pacientes com MJD/SCA3 em relação


39

Tabela 3. Áreas onde houve aumento de AD nos pacientes.




≤0.01 6 -41 -23 Lobo cerebelar anterior, cúlmen


≤0.01 1 -22 -11 Tronco cerebral, mesencéfalo

≤0.01 -1 -25 -12 Tronco cerebral, mesencéfalo

≤0.01 7 -54 -22 Lobo cerebelar anterior

≤0.01 -7 -54 -21 Lobo cerebelar anterior

≤0.01 4 -5 8 Tálamo

≤0.01 3 -9 -1 Tálamo

≤0.01 5 -7 9 Tálamo

As alterações de RD foram encontradas em lobos cerebelares anterior e posterior, lóbulo

semi-lunar inferior, tonsila, tronco cerebral, culmen, medula, pirâmide, úvula, núcleo

denteado, declive, fastigium. Além dessas alterações em cerebelo e tronco, foi encontrado

aumento de RD em lobos frontal e parietal e corpo caloso (figura 3). Os dados estão

descritos na tabela 4.

40

Figura 3. Mapa de RD encontrado após a comparação entre as médias do grupo controle e pacientes com MJD/SCA3. As áreas

em vermelho representam regiões do cérebro onde houve significativo aumento da RD nos pacientes com MJD/SCA3 em relação


41

Tabela 4. Áreas onde houve aumento de RD nos pacientes.


≤0.01 -30 -50 -39 Lobo cerebelar posterior, tonsila

≤0.01 13 -39 9 Corpo caloso

≤0.01 -19 -6 -10 Núcleo lentiforme, globo pálido

≤0.01 -36 -26 -2 Lobo Frontal

≤0.01 -12 -57 25 Lobo Parietal

≤0.01 53 -39 26 Lobo Parietal, lóbulo parietal inferior

≤0.01 -18 12 -22 Lobo Frontal

≤0.01 43 -39 28 Lobo Parietal

≤0.01 43 -41 23 Lobo Parietal

≤0.01 11 -58 -32 Lobo cerebelar anterior

≤0.01 -7 -54 -28 Lobo cerebelar anterior, denteado


≤0.01 -6 -11 -14 Tronco cerebral, mesencéfalo

≤0.01 -6 -10 -1 Tálamo

Na nossa amostra não foram encontradas alterações significativas de MD entre controles e

pacientes.

42

Nós encontramos uma correlação positiva entre os valores de FA na região da ponte e o

tempo de duração da doença (p=0.01, r=0.4) (figura 4).

Figura 4. Correlação simples entre o valor de FA na região de ponte e o tempo de duração da doença, p=0.01, r=0.4.

As análises de VBM, através da ferramenta SUIT, demonstraram atrofia de SB em lobo

cerebelar anterior, culmen, lobo cerebelar posterior e declive (figura 5). Os dados estão

descritos na tabela 5.

43

Figura 5. Áreas de atrofia de SB encontradas em indivíduos com MJD/SCA3. p≤0.001.

44

Tabela 5. Áreas de diminuição da densidade de SB através da análise de VBM pela ferramenta SUIT.

Cluster P (unc) T X,Y,Z Região

26197 ≤0.001 18.65 10,-40,-42 Tronco cerebral, lobo cerebelar

posterior, tonsila

≤0.001 18.62 0,-55,-26 Lobo cerebelar anterior, tonsila

cerebelar

≤0.001 18.02 -12,-42,-44 Lobo cerebelar posterior, tonsila

cerebelar

199 ≤0.001 4.90 39,-75,-45 Não indentificado

≤0.001 4.70 34,-74,-53 Não indentificado

≤0.001 3.98 40,-66,-48 Não indentificado

Atrofia de SC foi encontrada em lobos cerebelares anterior e posterior, tonsila, medula,

tronco cerebral, lóbulo semi-lunar inferior, declive, vérmis, fastigium, úvula, culmen, tuber,

giro lingual e pirâmide, núcleo denteado (figura 6). Os dados estão descritos na tabela 6.

45

Tabela 6. Áreas de diminuição da densidade de SC através da análise de VBM pela ferramenta SUIT.


43982 ≤0.001 11.32 6,-48,-59 Não identificado

≤0.001 10.88 -33, -73, -41 Lobo cerebelar posterior, lóbulo

semilunar

≤0.001 10.23 -39, -63, -45 Não identificado

107 ≤0.001 4.32 -18, -99, -6 Giro lingual

517 ≤0.001 4.23 12, 16,10 Caudado

77 ≤0.001 3.74 -34, -96,1 Não identificado

108 ≤0.001 3.74 -20, -36,57 Não identificado

46

Figura 6. Áreas de atrofia de SC encontradas em indivíduos com MJD/SCA3. p≤0.001.

Nós encontramos uma correlação negativa entre densidade de SB com o escore das escalas

ICARS e SARA em tronco cerebral bilateral. (Figuras 7 e 8). Os dados estão descritos nas

tabelas 7 e 8.

47

Figura 7. Áreas de correlação negativa entre SB e o escore da escala ICARS. p≤0.001.

48

Tabela 7. Áreas de correlação entre diminuição da densidade de SB e o escore da escala ICARS.


2051 ≤0.001 5.20 4,-25,1 Tronco cerebral

≤0.001 5.10 -2, 21, -12 Cérebro, lobo frontal

≤0.001 4.92 -9, -25, -12 Tronco cerebral,

mesencéfalo

655 ≤0.001 4.94 4,-36,-54 Não identificado

49

Figura 8. Áreas de correlação negativa entre SB e o escore da escala SARA. p≤0.001.

Tabela 8. Áreas de correlação entre diminuição da densidade de SB e o escore da escala SARA.


7323 ≤0.001 4.79 -12, -27, -17 Tronco cerebral, mesencéfalo


≤0.001 4.56 -9, -33, -21 Tronco cerebral, ponte

50

Encontramos também correlação negativa entre SB e o tempo de duração da doença em

tronco cerebral bilateral, lobo cerebelar anterior e posterior, vérmis e tonsila (figura 9). Os

dados estão descritos na tabela 9.

Figura 9. Áreas de correlação negativa entre SB e o tempo de duração da doença. p≤0.001.

51

Tabela 9. Áreas de correlação entre diminuição da densidade de SB e o tempo de duração da doença.




≤0.001 4.56 -9, 33, -21 Tronco cerebral, ponte

Encontramos correlação entre SC e as escalas ICARS e SARA em tronco cerebral, lobo

cerebelar anterior e posterior e ponte (Figuras 10 e 11). Os dados estão descritos nas tabelas

10 e 11.

52

Figura 10. Áreas de correlação entre SC e o escore da escala ICARS. p≤0.001.

Tabela 10. Áreas de correlação entre diminuição da densidade de SC e o escore da escala ICARS


207 ≤0.001 4.49 -1, -22, -11 Troco cerebral, mesencéfalo

531 ≤0.001 4.30 -3, -43, -29 Lobo cerebelar anterior

53

Figura 11. Áreas de correlação entre SC e o escore da escala SARA. p≤0.001.

54

Tabela 11. Áreas de correlação entre diminuição da densidade de SC e o escore da escala SARA


511 ≤0.001 6.22 1,-21,-13 Tronco cerebral, mesencéfalo


62 ≤0.001 4.33 22, -32, -37 Não indentificado

342 ≤0.001 4.05 -6, -30, -48 Não indentificado

80 ≤0.001 4.03 10, -36, -47 Não indentificado

111 ≤0.001 4.02 -19, -31, -33 Tronco cerebral, ponte

75 ≤0.001 3.69 29, -51, -15 Lobo cerebelar anterior, culmen

Encontramos também correlação entre SC e o tamanho da expansão CAG em lobo

cerebelar anterior e tronco cerebral (figura 12). Os dados estão descritos na tabela 12.

55

Figura 12 – Áreas de correlação entre densidade de SC e tamanho da expansão CAG. p≤0.001.

Tabela 12. Áreas de correlação entre diminuição da densidade de SC e o tamanho da expansão CAG




56

Encontramos correlação positiva entre o escore da escala SARA e o tempo de duração da

doença (r=0.4, p=0.003) (figura 12), e uma correlação negativa entre o tamanho da

expansão CAG e a idade de início dos sintomas (p=0.000, r=-0.55) (figura 13).

Figura 13. Correlação simples entre o escore da escala SARA e o tempo de duração da doença, p=0.003, r=0.4.

57

Figura 14. Correlação simples entre o tamanho da expansão CAG e a idade de início dos sintomas, p=0.0001, r=0.55.

58

5- DISCUSSÃO

59

O principal objetivo do estudo foi encontrar alterações cerebrais microestruturais em SB e

correlacioná-las com os dados clínicos e genéticos, em especial as escalas ICARS e SARA.

A MJD/SCA3 é o tipo de ataxia mais comum no Brasil e é caracterizada por grande

variedade de sintomas, entretanto, as manifestações motoras são usualmente as primeiras a

aparecer e as mais incapacitantes. Por isso, uma avaliação clínica quantitativa é de grande

importância no acompanhamento e tratamento desses indivíduos. Além dos dados clínicos a

avaliação das alterações cerebrais é extremamente importante para um completo

entendimento sobre o processo fisiopatológico. Atualmente existem modernas técnicas de

análise de imagens de RM que permitem avaliações mais detalhadas e complexas do

cérebro.

No presente estudo nós utilizamos duas técnicas de análise de RM, DTI e VBM. O uso da

primeira é recente e ainda não existem dados na literatura sobre o seu uso em MJD/SCA3.

A segunda já é bastante difundida na literatura, e existem diversos estudos, também em

MJD/SCA3.

A DTI permite melhor diferenciação das estruturas anatômicas quando comparada com

outros métodos mais convencionais de RM (Shepherd et al 2006;. Zhang et al 2002). Com

isso algumas áreas que poderiam ser negligenciadas com a utilização de outras técnicas são

detectadas através dessa sequência. No nosso trabalho utilizamos o TBSS que permite uma

análise total do cérebro através da quantificação das alterações das moléculas de águas nos

tecidos. O TBSS possibilita que os parâmetros da sequência de DTI sejam comparados

através de análises estatísticas sem que exista um conhecimento a priori. Isto apresenta

vantagens em relação a métodos mais convencionais como a capacidade de analisar o

cérebro como um todo, sem a necessidade de serem predefinidos voxels ou regiões de

interesse, com isso os dados de FA são tomados somente a partir de voxels relevantes

(Smith et al, 2006). Algumas das vantagens sobre a utilização do TBSS é que ocorre um

melhor alinhamento dos tratos de SB e menos alterações em relação à suavização, o que

ocorre com outras técnicas de processamento de imagens como a VBM. Em alguns casos,

quando a patologia de determinada doença ainda não é totalmente conhecida, o uso do

TBSS permite um melhor entendimento do responsável pelo desenvolvimento e progressão

60

de certas doenças (Sierra et al., 2011). Por meio da projeção de FA em um esqueleto, a FA

se torna mais gaussiana e com menor variabilidade, o que torna a análise mais sensível e

robusta (Smith et al, 2006). Através da seleção de um valor de limiar específico é possível a

visualização de SB ao redor da região subcortical, já que a SC apresenta valores baixos de

FA (Lee et al, 2004).

Entretanto, também existem certas limitações como, por exemplo, a movimentação da

cabeça dentro do aparelho de RM que pode causar borramento da imagem, alterando assim

a mensuração dos valores das componentes da difusão. Outro ponto que exige atenção são

os locais onde ocorre cruzamento de vias ou junção de tratos. A mensuração nessas áreas

ainda é limitada, pois a redução do valor de uma das componentes nessas áreas pode ser

devido a um aumento de FA em outro trato. Outra limitação é a possibilidade de que

algumas áreas que podem ser potencialmente interessantes possam ser indevidamente,

excluídas da análise. Isso pode ocorrer, por exemplo, devido à aplicação de um limiar, o

que influencia diretamente o resultado da média de FA do esqueleto. Porém a probabilidade

de que isso aconteça é pequena já que na maioria das patologias uma análise voxel a voxel

entre os indivíduos é apropriada.

Na análise de DTI nós encontramos alterações em três das quatro componentes: FA, AD e

RD. FA estava reduzida em tronco cerebral bilateralmente, medula, lobos cerebelares

anterior e posterior, tonsila, nódulo, núcleo denteado, fastigium e lingual. A maior redução

de FA foi vista em tronco cerebral. Apesar de não existirem estudos avaliando as alterações

microestruturais de SB em MJD/SCA3 in vivo, nossos resultados estão de acordo com um

estudo patológico que demonstrou alterações de SB em cerebelo, tronco cerebral e medula

(Rüb et al, 2008).

Sabe-se que outras ataxias como SCA1, SCA2 e SCA7 são causadas por uma expansão de

CAG, porém em loci gênicos diferentes. Quando comparamos nossos resultados com outras

ataxias, nós encontramos algumas similaridades com SCA1, SCA2, SCA6 e SCA7.

Alcauter et al avaliaram 9 indivíduos com diagnóstico molecular de SCA7 e SCA9 através

de análise de DTI e encontraram redução de FA em SB cerebelar, tronco cerebral,

pedúnculos cerebrais e cerebelares, cápsula interna anterior e posterior, corpo caloso e

61

lobos frontal, temporal e occipital (Alcauter et al, 2011). Outro estudo que avaliou

indivíduos com SCA1 demonstrou uma redução de FA nos pedúnculos cerebelares

superior, médio e inferior (Prakash, 2009).

Uma redução nos valores de FA pode indicar redução da densidade de mielina dos axônios

(Takahashi et al., 2002), alteração de mielina com preservação dos axônios (Gulani et al.,

2001; Song et al., 2002) ou degradação das membranas axonais, mielina e axônios

(Beaulieu et al., 1996; Pierpaoli et al., 2001).

Nós não encontramos alterações de MD nos pacientes em relação aos controles. FA e MD

são os dois parâmetros escalares principais e caracterizam alterações na bainha de mielina e

integridade da membrana celular, entretanto essas medidas não são específicas para perda

de mielina ou perda axonal. As coordenadas da matriz do tensor podem ser diagonalizadas

para que sejam extraídos três autovalores λ1, λ2, e λ3. Através da combinação desses

autovalores encontramos dois outros parâmetros, a AD, que segue paralelamente às fibras

axonais, e a RD, que é perpendicular às fibras axonais (Rimkus et al., 2011). O aumento

nesses valores aparentemente indica perda axonal e desmielinização respectivamente

(Wheeler-Kingshott et al., 2009, Song et al., 2002).

Na nossa amostra nós encontramos aumento de AD em tronco cerebral, cerebelo e tálamo.

Existem dados na literatura demonstrando um aumento da AD no envelhecimento, porém

ainda existem poucos achados com relação a doenças neurodegenerativas. Em relação a

outras doenças os dados ainda são contraditórios. Na doença de Alzheimer (DA), por

exemplo, um estudo demonstrou aumento de AD em tratos de associação córtico-cortical,

tratos interhemisféricos e tratos córtico-espinhais (Agosta et al., 2011), e um outro não

evidenciou diferenças (Cosottini et al., 2005). Della Nave et al avaliaram pacientes com

SCA2 e encontraram aumento de AD em região de tronco (Della Nave et al., 2011).

Até o presente momento não existem dados sobre as alterações de AD em MJD/SCA3,

entretanto as alterações em cerebelo e tronco já foram amplamente discutidas e alterações

em tálamo já foram encontradas através de outros métodos de análise (Oliveira et al, 2010;

D’Abreu et al, 2011). Um estudo realizado com tomografia por emissão de pósitron (PET)

utilizando o radiofármaco [11C]MP4P revelou redução significativa da atividade da

62

acetilcolinesterase no tálamo de pacientes com MJD/SCA3 (Hirano et al, 2008). Outro

estudo demonstrou alterações de textura nessa região (Oliveira et al., 2011).

Em relação a RD nós encontramos aumento no cerebelo e tronco cerebral mas também em

tálamo, SB cerebral e lobos frontal e temporal. Existem evidências de que as alterações em

RD estejam associadas a danos na mielina. O aumento de RD encontrado nos lobos frontal

e temporal pode estar relacionado às alterações neuropsicológicas descritas em pacientes

com MJD/SCA3 (Klinkle et al., 2010; Braga-Neto et al., 2011). Na nossa amostra a RD foi

a componente que apresentou maior diferença em relação aos indivíduos controle. Em um

estudo realizado com Esclerose Lateral Amiotrófica (Metwalli et al., 2010) e outro com

SCA2 (Della Nave et al., 2011) essa componente também foi a mais expressiva. Isso pode

ter ocorrido devido a uma maior sensibilidade da RD ao processo neurodegenerativo dessas

doenças. Considerando a hipótese de que ela está associada a danos na mielina, podemos

especular que na MJD/SCA3 o dano na mielina aconteça antes ou de maneira mais

agressiva do que a perda axonal. Isto sugere que o processo degenerativo na MJD/SCA3

afetaria paralelamente a substância branca e substância cinzenta e que a degeneração axonal

poderia ocorrer também por lesão mielínica e não somente por um processo secundário à

perda neuronal (degeneração Walleriana) como é o conceito corrente.

Nós encontramos uma correlação positiva entre os valores de FA da região de ponte e o

tempo de duração da doença, entretanto esse resultado pode causar estranheza, visto que

esta correlação parece sinalizar que indivíduos com menor duração de doença tenham

menores valores de FA. No entanto, vale lembrar que indivíduos jovens, em geral

apresentam menor duração de doença, porém quadro mais grave, enquanto pacientes com

duração de doença acima de 15 anos, por exemplo, sinalizam quadros mais leves com

menor comprometimento clínico (Solodkin et al., 2011).

Nosso estudo em muito contribuiu para um melhor entendimento do acometimento de SB

em MJD/SCA3, visto que até então havia poucos dados na literatura em relação às

alterações de SB. Um estudo que avaliou 40 indivíduos acometidos com MJD/SCA3

através de espectroscopia demonstrou uma diminuição da relação de N-acetilaspartato

(NAA) – creatina (Cr) (NAA/Cr), indicando comprometimento da SB profunda dos

63

hemisférios cerebrais (D’Abreu et al., 2009). Apesar de esse estudo ter se baseado somente

em uma região de interesse, esses achados corroboram os nossos resultados já que

evidenciaram um padrão mais difuso de alteração de SB em MJD/SCA3.

Nós também encontramos alterações de SB através de VBM em regiões como lobos

cerebelares anterior e posterior, tonsila, medula, tronco cerebral, lóbulo semi-lunar inferior,

declive, vérmis, fastigium, úvula, culmen, tuber, giro lingual, pirâmide e núcleo denteado.

Apesar da técnica de VBM ser mais apropriada para analisar alterações de SC, pois a

intensidade do sinal T1 não se correlaciona com a integridade de SB, é possível uma

avaliação macroestrutural de SB. Lukas et al avaliaram 18 indivíduos com diagnóstico de

MJD/SCA3 e encontraram alterações em SB em ponte, região ao redor de núcleo denteado

e pedúnculos cerebelares. Outro estudo também avaliou SB em MJD/SCA3 através de

VBM e encontrou alterações somente em cerebelo (D'Abreu et al, 2011 [Epub ahead of

print]).

Nossa análise demonstrou um número maior de áreas acometidas. Acreditamos que isso

tenha ocorrido devido a algumas diferenças metodológicas entre os trabalhos. Nós

utilizamos RM de 3T ao passo que estes estudos anteriores utilizaram 1.5T e 2T

respectivamente; além de termos utilizado uma versão mais recente do SPM e uma

ferramenta específica para cerebelo.

Nós encontramos uma correlação negativa entre densidade de SB em tronco cerebral e os

escores das escalas ICARS e SARA. Este achado é de extrema importância, pois demonstra

que a escala clínica traduz de forma indireta o grau de acometimento do sistema nervoso

central. Se confirmados, estes achados podem eventualmente ser utilizados como

marcadores para acompanhamento tanto da progressão da doença, quanto para avaliar

possíveis tratamentos.

Assim como encontramos na DTI, encontramos também correlação negativa entre

densidade de SB e tempo de duração de doença.

Acreditamos que esse trabalho tem grande relevância, pois conseguimos encontrar

importantes alterações de SB que não haviam sido descritas anteriormente, o que pode

64

mudar o conceito fisiopatológico desta doença. Além disso, encontramos correlações entre

as alterações encontradas nas imagens com dados clínicos dos pacientes, Através de uma

técnica mais avançada para análise de SB, e de uma análise específica para estruturas infra-

tentoriais, confirmamos resultados previamente descritos, porém de uma maneira mais

detalhada.

65

6- CONCLUSÕES

66

A análise de SB através da técnica de DTI demonstrou alterações de SB em regiões que

ainda não descritas em MJD/SCA3. Além disso, encontramos correlações entre as imagens

de RM e alguns dados clínicos; esses achados podem contribuir para que se encontre um

biomarcador na MJD/SCA3. Em relação a SC, através de uma técnica específica para

análise de estruturas infra-tentoriais encontramos dados semelhantes aos descritos

anteriormente, porém de maneira mais detalhada.

O presente estudo apresenta informações relevantes sobre alterações microestruturais em

SB e macroestruturais em SB e SC na MJD/SCA3. Acreditamos que esses achados

contribuam para um melhor entendimento sobre o processo neuropatológico desta doença.

67

7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

68

1 Abe Y, Tanaka F, Matsumoto M, Doyu M, Hirayama M, Kachi T, Sobue G. CAG

repeat number correlates with the rate of brainstem and cerebellar atrophy in

Machado-Joseph disease. Neurology 1998; 51: 882-884.

2 Agosta F et al. White Matter damage in frontotemporal lobar degeneration

spectrum. Cereb Cortex 2011; [Epub ahead of print]

3 Alcauter F, Barrios SA, Diaz R, Fernandez-Ruiz J. Gray and white matter

alterations in spinocerebellar ataxia type 7: an in vivo DTI and VBM study.

Neuroimage 2011; 55: 1-7.

4 Ashburner J, Friston KJ. Voxel based morphometry: the methods. Neuroimage

2000; 11: 805-821.

5 Beaulieu C. The basis of anisotropic water diffusion in the nervous system – a

technical review. NMR Biomed. 2002; 15:435-455.

6 Braga - Neto P, et al. Cerebellar Cognitive Affective Syndrome in Machado Joseph

Disease: Core Clinical Features. Cerebellum 2011; DOI 10.1007/s12311-011-0318-

6.

7 Camargo S, Marques - Jr W, Santos AC. Brainstem and cerebellum volumetric

analysis of Machado Joseph Disease Patients. Arq Neuropsiquiatr 2011; 69:292-

296.

8 Ching-Po L, Wen-Yih I T, Hui-Cheng J-H C. Validation of diffusion tensor

magnetic resonances axonal fiber imaging with registered manganese-enhanced

optic tracts. Neuroimage 2001; 14:1035-1047.

9 Cosottini M, et al. Diffusion-tensor MR imaging of corticospinal tract in

amyotrophic lateral sclerosis and progressive muscular atrophy. Radiology 2005;

237:258–264.

10 Coutinho P. História da doença de Machado-Joseph. In: Coutinho P, ed. Doença de

Machado-Joseph: estudo clínico, patológico e epidemiológico de uma doença

69

neurológica de origem portuguesa. Porto, Bial editora; 1994: 25-41.

11 D’Abreu A, et al. Neocortical Atrophy in Machado-Joseph Disease: A Longitudinal

Neuroimaging Study. J Neuroimaging. 2011; doi: 10.1111/j.1552-

6569.2011.00614.x. [Epub ahead of print]

12 D’Abreu A, França MC Jr, Paulson H, Lopes-Cendes I. Caring for Machado Joseph

Disease: Current understanding and how to help patients. Parkinsonism Relat

Disord 2010; 16:2-7.

13 D'Abreu A, França Jr M, Appenzeller S, Lopes-Cendes I, Cendes F. Axonal

Dysfunction in the Deep White Matter in Machado-Joseph Disease. J Neuroimaging

2009; 19:9-12.

14 D'Abreu A, Franca M Jr, Lopes-Cendes I, Cendes F. The international cooperative

ataxia rating scale in Machado-Joseph disease. Comparison with the unified

multiple system atrophy rating scale. Mov Disord. 2007; 22:1976-1979.

15 Della Nave R, Ginestrone A, Diciotti S, Salvatore E, Soricelli A, Mascalchi M.

Axial diffusivity is increased in the degenerating superior cerebellar peduncles of

Friedreich’s ataxia. Neuroradiology 2011; 53: 367-372.

16 Diedrichsen J, Balsters J H, Flavell J, Cussans E, & Ramnani N. A probabilistic

atlas of the human cerebellum. Neuroimage 2009; 46:39-46.

17 Diedrichsen J. A spatially unbiased atlas template of the human cerebellum.

Neuroimage 2006; 33:127-138.

18 Engelhardt E, Moreira M D. A substância Branca Cerebral. Localização dos principais

feixes com anisotropia fracionada direcional. Revista Brasileira de Neurologia 2008;

44: 19-34.

19 França MC Jr, D'Abreu A, Friedman JH, Nucci A, Lopes-Cendes I. Chronic pain in

Machado-Joseph disease: a frequent and disabling symptom. Arch Neurol. 2007;

64:1767-1770.

70

20 França MC Jr, D'Abreu A, Nucci A, Cendes F, Lopes-Cendes I. Prospective study

of peripheral neuropathy in Machado Joseph disease. Muscle Nerve 2009; 40:1012–

1018.

21 França MC Jr, D'Abreu A, Nucci A, Lopes-Cendes I. Clinical correlates of

autonomic dysfunction in patients with Machado-Joseph disease. Acta Neurol

Scand. 2010; 121: 422–425.

22 França MC Jr, D'Abreu A, Nucci A, Lopes-Cendes I. Muscle excitability

abnormalities in Machado-Joseph disease. Arch Neurol 2008; 65:525-529.

23 Fujigasaki H, et al. CAG repeat expansion in the TATA box-binding protein gene

causes autosomal dominant cerebellar ataxia. Brain. 2001; 124: 1939-1947.

24 Globas C, du Montcel ST, Baliko L, Boesch S, Depondt C, DiDonato S, et al. Early

symptoms in spinocerebellar ataxia type 1, 2, 3, and 6. Mov Disord. 2008; 23:2232–

8.

25 Gulani V, Webb AG, Duncan ID, Lauterbur PC. Apparent diffusion tensor

measurements in myelin-dificient rat spinal cords. Magn Reson Med 2001; 45:191-

5.

26 Hirano S, et al. PET Study of Brain Acetylcholinesterase in Cerebellar Degenerative

Disorders. Movem. Disord 2008; 23: 1154-1160.

27 Horimoto Y, Matsumoto M, Yuasa H, Kojima A, Nokura K, Katada E, et al.

Brainstem in Machado-Joseph disease: atrophy or small size? Eur J Neurol 2008;

15102-15105.

28 Ikeda K, Kubota S, Isashiki Y, Eiraku N, Osame M, Nakagawa M. Machado-Joseph

disease with retinal degeneration and dementia. Acta Neurol Scand 2001; 104:402-

405.

29 Ishikawa A, Zawacki TM, Grace J, Friedman JH, Sudarsky L. Executive and

emotional dysfunction in Machado-Joseph disease. Mov Disord 2002; 17: 1004-1010.

71

30 Jacobi H, et al. Spinocerebellar ataxia types 1,2,3 and 6: The clinical spectrum of

ataxia and morphometric Brainstem and cerebellar findings. Cerebellum. 2011;

Epud ahead of print.

31 Jardim L B, Pereira ML, Silveira I, et al. A survey of spinocerebellar ataxia in South

Brazil: 66 new cases with Machado Joseph Disease, SCA 7, SCA8 or unidentified

disease causing mutations. J Neurol 2001; 248:870-876.

32 Kawai Y, Takeda A, Abe Y, Washimi Y, Tanaja F, Sobue G. Cognitive

impairments in Machado-Joseph Disease. Arch. Neurol 2004; 61:1757-1760.

33 Kawakami H. et al. Unique features of the CAG repeats in Machado-Joseph disease.

Nature Genet 1995; 9: 344-345.

34 Kitamura K, Nakayama K, Kosada S, Yamada E, Shimada H, Miki K, Inoue Y.

Diffusion tensor imaging of the cortico-ponto-cerebellar pathway in patients with

adult-onset ataxic neurodegenerative disease. Neuroradiology 2008; 50:285–292.

35 Klinke I, et al. Neuropsychological Features of Patients with Spinocerebellar Ataxia

(SCA) Types 1, 2, 3, and 6. Cerebellum 2010; 9: 433–442.

36 Le BIHAN, D et al. Diffusion Tensor Imaging: Concepts and application. J Magn

Reson Imaging 2001; 13: 534-546.

37 Liang X, Jiang H, Chen C, Zhou G, Wang J, Zhang S, Lei L, Wang X, Tang B. The

correlation between magnetic resonance imaging features of the brainstem and

cerebellum and clinical features of spinocerebellar ataxia 3/Machado-Joseph

disease. Neurol India 2009; 57:578-83.

38 Little DM, Holloway RG. Diffusion tensor imaging: Scientific advance, clinical tool

or just a pretty picture? Neurology 2007; 68: 9-10.

39 Lopes-Cendes I, et al. Molecular characteristics of Machado-Joseph Disease

mutation in 25 newly described Brazilian families. Braz. J. Genet. 1997; 20: 712-

724.

72

40 Lu M, et al. Movement-related cortical potentials in patients with Machado–Joseph

disease. Clinical Neurophysiology1999; 41:496-500.

41 Lukas C. Spinalcord atrophy in spinocerebellar ataxia type 3 and 6. J Neurol 2008;

255:1244–1249.

42 Lukas et al. Dissociation of grey and white matter reduction in spinocerebellar

ataxia type 3 and 6: a voxel-based morphometry study. Neurosci Lett. 2006;

408:230-5.

43 Madden D, Whiting W, Huettel S, White L, MacFall J, Provenzale J. Diffusion

tensor imaging of adult age differences in cerebral white matter: relation to response

time. Neuroimage 2004; 21:1174-1181.

44 Mandelli ML, et al, Diffusion tensor imaging of spinocerebellar ataxia types 1 and

2. Am J Neuroradiol 2007; 1996-2000.

45 Maruyama H, et al. Molecular features of the CAG repeats and clinical

manifestation of Machado-Joseph disease. Hum Mol Genet 1995; 4:807-812.

46 Mechelli A, Price CJ, Friston KJ, Ashburner J. Voxel-Baed Morphometry of the

Human Brain: Methods and Applications. Current Medical Imaging Reviews 2005;

1: 00-00.

47 Melhem ER, et al. Diffusion tensor MR imaging of the human brain. Radiology

1996; 201: 637-648.

48 Metwalli NS, Benatar M, Nair G, Usher S, Hu X, Carew JD. Utility of axial and

radial diffusivity from diffusion tensor MRI as markers of neurodegeneration in

amyotrophic lateral sclerosis. Brain Res. 2010; 1348:156-64.

49 Moseley ME, et al. Early detection of ischemic injury: comparison of spectroscopy,

diffusion-, T2-, and magnetic susceptibility-weighted MRI in cats. Acta Neurochir

1990; 51:207-209.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=brain%20research%201348%20%282010%29%20156-164

73

50 Münchau A, Dressler D, Bhatia KP, Vogel P, Zühlke C. Machado-Joseph disease

presenting as severe generalized dystonia in a German patient. J Neurol 1999;

246:840-842.

51 Murata Y, Yamaguchi S, Kawakami H, Imon Y, Maruyama H, Sakai T, et al.

Characteristic magnetic resonance imaging findings in Machado-Joseph disease.

Arch Neurol 1998; 55:33-37.

52 Oliveira S, D’Abreu A, França M, Lopes-Cendes I, Cendes F, Castellano G. MRI-

Texture analysis of corpus callosum, thalamus, putamem, and caudate in Machado-

Joseph disease. J Neuroimaging 2010 Dec 1. doi: 10.1111/j.1552-

6569.2010.00553.x. [Epub ahead of print].

53 Onodera O, Idezuka J, Igarashi S, Takiyama Y, Endo K, Takano H et al.

Progressive atrophy of cerebellum and brainstem as a function of age and the size of

the expanded CAG repeats in the l gene in Machado-Joseph disease. Ann Neurol

1998; 43:288-296.

54 Pierpaoli C, et al. Diffusion tensor MR imaging of the human brain. Radiology

1996; 201:637-648.

55 Poupon C, Clark C, Frouin V, Regis J, Bloch I, Le Bihan D, Mangin J-F.

Regularization of diffusion-based direction maps for tracking of brain white matter

fascicles. Neuroimage 2000; 12:184-195.

56 Prakash N, Hageman N, Hua X, Toga AW, Perlman SL, Salamon N. Patterns of

fractional anisotropy changes in white matter of cerebellar peduncles distinguish

spinocerebellar ataxia-1 from multiple system atrophy and other ataxia syndromes.

Neuroimage 2009; 47 Suppl 2:T72-81.

57 Rimkus CdeM, et al. Corpus callosum microstructural changes correlate with

cognitive dysfunction in early stages of relapsing-remitting multiple sclerosis: axial

and radial diffusivities approach. Mult Scler Int 2011; 2011:304875. Epub 2011 Jul

10.

74

58 Rittner L, Lotufo RA. Processamento de imagens de tensores de difusão. Neurociências

e Epilepsia vol 2 2010; 81-85.

59 Romanul FC, Fowler HL, Radyany J, Feldman RG, Feingold M. Azorean Disease

of the nervous system. N Engl J Med. 1977; 296:1505-8

60 Rosas HD, Lee SY, Bender AC et al. Altered white matter microstructure in the

corpus callosum in Huntington's disease: implications for cortical “disconnection”.

Neuroimage 2010; 49:2995–3004.

61 Rosenberg RN. Machado Joseph disease: an autosomal dominant motor system

degeneration. Mov. Disord 1992; 7:193-203.

62 Rosenberg RN. Machado-Joseph disease: autosomal dominant motor system

degeneration. Mov Disord 1992; 7:193-203.

63 Rüb U, Brunt E R, Deller T. New insights into the pathoanatomy of spinocerebellar

ataxia type 3 (Machado-Joseph disease). Curr Opin Neurol 2008; 21:111-116.

64 Rueckert D, Sonoda LI, Hayes C, Hill DL, Leach MO, Hawkes DJ. Nongrid

registration using free-form deformations: application to breast MR images. IEEE

Trans Med Imaging 1999; 18:712-721.

65 Sakai T, Kawakami H. Machado-Joseph disease: A proposal of spastic paraplegic

subtype. Neurology 1996; 46:846-847.

66 Schmitz-Hübsch et al. Scale for the assessment and rating of ataxia. Neurology

2006; 66: 1717–1720.

67 Schosch B, et al. Reliability and Validity of ICARS in focal cerebellar lesions. Mov

Disord 2007; 22: 2162-2169.

68 Schoth F, et al. Diffusion-tensor imaging in septo-optic dysplasia. Neuroradiology

2004; 46: 759-763.

69 Schulz JB, et al. Visualization, quantification and correlation of brain atrophy with

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/865531

75

clinical symptoms in spinocerebellar ataxia types 1, 3 and 6. Neuroimage 2010;

49:158-68. Epub 2009 Jul 22.

70 Shepherd TM, Ozarslan TM, King MA, Mareci TH, Blackband SJ. Structural

insights from high-resolution diffusion tensor imaging and tractography of the

isolated rat hippocampus. Neuroimage 2006; 32:1499-509.

71 Shimohata T, et al. Expanded polyglutamine stretches interact with TAFII130,

interfering with CREB-dependent transcription. Nature Genet 2000; 26: 29-36.

72 Sierra A, Laitinen T, Lehtimaki K, Rieppo L, Pitkanen A, Grohn O. Diffusion

tensor MRI with tract-based spatial statistics and histology reveals undiscovered

lesion areas in kainaite model of epilepsy in rat. Brain Struct Funct 2011; 216:123-

35.

73 Smith S.M, et al. Tract-based spatial statistics: Voxelwise analysis of multi-subject

diffusion data. Neuroimage 2006; 31:1487-1505.

74 Solodkin A, Peri E, Chen E, Bem-Jacob E, Gomez C. Loss of Intrinsic Organization

of Cerebellar Networks in Spinocerebellar Ataxia Type 1: Correlates with Disease

Severity and Duration. Cerebellum 2011; 10:218-232.

75 Song SK, Sun SW, Ramsbottom MJ, Chang C, Russel J, Cross AH. Dysmyelination

revealed through MRI as increased radial (but unchanged axial) diffusion of water.

Neuroimage 2002; 17:1429-36.

76 Sotak CH. Nuclear magnetic resonance (NMR) measurement of the apparent

diffusion coefficient (ADC) of tissue water and its relationship to cell volume

changes in pathological states. Neurochem Int 2004; 45: 569-582.

77 Storey E. Dominant inherited ataxias. Part II. J. Clin. Neurosc 1998; 5: 369-377.

78 Sutherland G R, Richards R I. Simple tandem DNA repeats and human genetic

diseases. Proc. Natl. Acad. Sci 1995; 92: 3636-3641.

76

79 Takahashi M et al. Magnetic Resonance Microimaging of intraaxonal water

diffusion in live excised lamprey spinal cord. Proc Natl Acad Sci USA 2002;

99:16192-6.

80 Takiyama Y et al. Evidence for inter-generational instability in the CAG repeat in

the MJD 1 gene and for conserved haplotypes at flanking markers amongst Japanese

and Caucasian subjects with Machado-Joseph disease. Hum Mol Genet 1995; 4:

1137-1146.

81 Taoka T, et al. Diffusivity and diffusion anisotropy of cerebellar peduncles in cases

of spinocerebellar degenerative disease. Neuroimage 2007; 37: 387-397.

82 Teive HA, Iwamoto FM, Camargo CH, Lopes-Cendes I, Werneck LC. Machado-Joseph

disease versus hereditary spastic paraplegia: case report. Arq Neuropsiquiatr 2001;

59:809-11.

83 Weyer A, et al. Reliability and validity of the Scale for the assessment and rating of

ataxia: a study in 64 ataxia patients. Mov Disord 2007; 22: 1633-1637.

84 Wheeler-Kingshott CA, Cercignani M. About "axial" and "radial" diffusivities.

Magn Reson Med 2009; 61:1255-60.

85 Whitwell JL. Voxel-based morphometry: an automate technique for assessing

structural changes in the brain. J Neurosci 2009; 29: 9661-9664.

86 Widjaja E, et al. Evaluation of Subcortical White Matter and Deep White Matter Tracts

in Malformations of Cortical Development. Epilepsia 2007; 48:1460-9.

87 Yasuda CL, Betting LE, Cendes F. Voxel based morphometry and epilepsy. Expert

Rev. Neurother 2010; 10: 975-984.

88 Zhang Y. et al. Diffusion tensor imaging of cingulum fibers in mild cognitive

impairment and Alzheimer disease. Neurology 2007; 68: 13-19.

89 Zhou et al. Related factors of ICARS and SARA scores on spinocerebellar ataxia

type 3/Machado-Joseph disease. Journal of Central South University 2011; 06:498-

77

503.

90 Zoghbi H Y, Orr H T. Glutamine repeats and neurodegeneration. Annurev Neuro

2000; 23: 217-247.

91 Diedrichsen, Maderwald S, Küper M, Thürling M, Rabe K, Gizewski ER, Ladd M,

Timmann D (under review). Imaging the deep cerebellar nuclei: A probabilistic

atlas and normalization procedure. Neuroimage 2011; 54(3):1786-94.

78

8- ANEXOS

79

Anexo 1

ICARS

DATA:

I) Postura e distúrbios de marcha

1) Capacidade de caminhar

0= normal

1= normal, mas incapacidade de andar em posição tandem

2= anda sem apoio, mas claramente anormal e irregular

3= anda sem apoio, mas com considerável titubeio; dificuldades em meia-volta

4= caminhada com suporte autônomo impossível; paciente usa esporadicamente a parede

para o teste de 10-metros

5= necessita de bengala

6= necessita de suporte com pelo menos duas bases de apoio

7= anda somente com acompanhante

8= uso restrito de cadeira de rodas

Score_____

2) Velocidade de caminhada

(pacientes com scores 4 ou mais no quesito anterior automaticamente recebem score 4 neste teste)

0= normal

80

1= levemente reduzida

2= moderadamente reduzida

3= extremamente lenta

4= caminhada com suporte autônomo impossível

Score_____

3) Capacidade de manter-se em pé, olhos abertos

0= normal, paciente consegue se apoiar em um pé só por mais de 10 segundos

1= capaz de se equilibrar posição pé ante pé, mas não em um pé só por 10 segundos

2= capaz de se equilibrar com pés juntos, mas não em pé-antepé

3= incapaz de se equilibrar com pés juntos, mas capaz de se equilibrar em posição natural,

sem suporte, sem ou com titubeio moderado

4= capaz de se equilibrar em posição natural, sem suporte, com titubeio significante e

muitas correções de postura.

5= incapaz de se equilibrar em posição natural sem apoio considerável em um braço.

6= incapaz de manter-se de pé, mesmo com suporte em ambos os braços.

Score_____

4) Em pé em posição natural sem suporte, olhos abertos

0= normal (<10 centímetros)

1= base levemente alargada (>10 cm)

2= base claramente alargada (25 cm<base<35 cm)

3= base>35 cm

4= incapaz de se equilibrar em posição natural

81

Score_____

5) Astasia com pés juntos, olhos abertos

0= normal

1= poucas oscilações

2= oscilações moderadas (<10 cm ao nível da cabeça)

3= oscilações severas (>10 cm ao nível da cabeça)

4= queda imediata

Score_____

6) Astasia com pés juntos, olhos fechados

0= normal

1= poucas oscilações

2= oscilações moderadas (<10 cm ao nível da cabeça)

3= oscilações severas (>10 cm ao nível da cabeça)

4= queda imediata

Score_____

7) Qualidade da posição sentada

0= normal

1= pequenas oscilações do tronco

2= moderadas oscilações do tronco e pernas

3= desequilibro severo

4= impossível

82

Score_____

SCORE ESTÁTICO____/34

II) Funções cinéticas

8) Teste calcâneo-tíbia (decomposição de movimento e tremor intencional)

0= normal

1= movimento do calcanhar em realizado em eixo contínuo, mas aquele é decomposto em

diversas fases, sem movimentos anormais ou em baixa velocidade.

2= movimento irregular no eixo

3= movimento irregular com deslocamentos laterais

4= movimentos laterais extremos ou impossíveis de realizar teste

Score(D)_____

Score (E)____

9) Tremor de ação no teste calcâneo joelho

0= sem problemas

1= tremor pára imediatamente quando calcanhar atinge o joelho

2= tremor pára <10 segundos após alcançar o joelho

3= tremor continua >10 segundos ao alcançar o joelho

4= tremor ininterrupto ou impossível realizar teste.

Score(D)_____

83

Score (E)____

10) Teste índex-naso: decomposição e dismetria

0= sem problemas

1= oscilação do movimento sem decomposição do mesmo

2= movimento segmentado em duas fases e/ou dismetria moderada ao atingir nariz

3= movimento segmentado em duas fases e/ou dismetria severa ao atingir nariz

4= dismetria impede que paciente atinja nariz

Score(D)_____

Score (E)____

11) Teste index-naso: tremor intencional do dedo

0= sem problemas

1= mínima instabilidade do movimento

2= tremor moderado com amplitude estimada <10 cm

3= tremor com amplitude estimada entre 10 e 40 cm

4= tremor com amplitude estimada >40 cm

Score(D)_____

Score (E)_____

12) Teste dedo-dedo (tremor de ação e/ou instabilidade)

0= normal

1= instabilidade mínima

2= moderadas oscilações dos dedos com amplitude < 10 cm

84

3= oscilações consideráveis com amplitude entre 10 e 40 cm.

4= movimentos com amplitude >40 cm

Score(D)_____

Score (E)____

13) Movimentos alternados: supinação e pronação (teste de disdiadococinesia)

0= normal

1= pequena diminuição de velocidade e regularidade

2= claramente irregular, lento, mas sem movimentação do cotovelo

3= extremamente irregular e lento, com movimentação do cotovelo

4= movimento completamente desorganizado ou impossível avaliação

Score(D)_____

Score (E)____

14) Espiral de Arquimedes.

0= normal

1= decomposição, a linha sai do padrão minimamente, mas não há hipermetria

2= linha fora do padrão, com cruzamentos e hipermetria

3= distúrbio severo, com hipermetria e decomposição

4= desorganizado ou impossível de ser realizado

Score_____

85

SCORE CINÉTICO____/52

III) Fala

15) Fluência

0= normal

1= mínima modificação de fluência

2= moderada modificação de fluência

3= fala lenta com disartria

4= sem fala

Score_____

16) Clareza da fala

0= normal

1= mínima diminuição da clareza

2= claramente anormal, maioria das palavras são inteligíveis

3= palavras não inteligíveis

4= sem fala

Score_____

SCORE DISATRIA____/8

86

IV) Disordens oculomotoras

17) Nistagmo induzido pelo olhar

0= normal

1= transitório

2= persistente, mas moderado

3= persistente e severo

Score_____

18) Anormalidades de movimentos de seguimento

0= normal

1= mínimo sacadas

2= claramente sacadas

Score_____

19) Dismetria de sacadas

0= ausente

1=Hipermetria/hipometria bilateral de sacadas

Score_____

87

SCORE OCULOMOTOR____/6

Score total:_____/100

88

Anexo 2

Examinador :

Paciente :

Data:

Escala para avaliação e graduação de ataxia (SARA)

1) Marcha

O paciente é solicitado (1) a andar em uma distância segura paralela a uma parede e dar

uma meia-volta (meia volta para direção oposta da marcha) e (2) andar pé-ante-pé sem

apoio.

0 Normal, sem dificuldade para andar, virar-se ou andar na posição pé-ante-pé (até um erro

aceito)

1 Discretas dificuldades, somente visíveis quando anda 10 passos consecutivos na posição

pé-ante-pé

2 Claramente anormal, marcha na posição pé-ante-pé impossível com 10 ou mais passsos

3 Consideravelmente cambaleante, dificuldades na meia-volta, mas ainda sem apoio

4 Marcadamente cambaleante, necessitando de apoio intermitente da parede

5 Gravemente cambaleante, apoio permanente com uma bengala ou apoio leve de um braço

6 Marcha > 10 m somente possível com apoio forte (2 bengalas especiais ou um andador ou

um acompanhante)

7 Marcha < 10 m somente possível com apoio forte (2 bengalas especiais ou um andador ou

um acompanhante)

8 Incapaz de andar mesmo com apoio

89

Pontuação:

2) Postura

O paciente é solicitado a permanecer (1) na posição natural, (2) com os pés juntos e em

paralelo (dedões juntos) e (3) em pé-ante-pé (ambos os pés em uma linha, sem espaço entre

os tornozelos e os dedos). Deve-se retirar os sapatos e olhos permanecerem abertos. Para

cada condição, três tentativas são permitidas. A melhor resposta é considerada.

0 Normal, consegue permanecer em pé na posição pé-ante-pé por > 10 s

1 Capaz de permanecer em pé com os pés juntos sem desvios, mas não na posição de pé-

ante-pé por >10 s

2 Capaz de permanecer em pé com os pés juntos por >10 s, mas somente com desvios

3 Capaz de permanecer em pé por > 10 s sem apoio na posição natural, mas não com os pés

juntos

4 Capaz de permanecer em pé por > 10 s na posição natural somente com apoio

intermitente

5 Capaz de permanecer em pé por >10 s na posição natural somente com apoio constante de

um braço

6 Incapaz de permanecer em pé por > 10 s mesmo com apoio constante de um braço

Pontuação:

3) Sentar

O paciente é solicitado a sentar na cama de exame sem apoio dos pés, olhos abertos e

braços esticados na frente.

90

0 Normal, sem dificuldades em sentar > 10 s

1 Discretas dificuldades, desvios leves

2 Desvios constantes, mas capaz de sentar > 10 s sem apoio

3 Capaz de sentar > 10 s somente com apoio intermitente

4 Incapaz de sentar > 10 s sem um apoio constante

Pontuação:

4) Distúrbios da fala

A fala é avaliada durante uma conversação normal

0 Normal

1 Sugestivo de alteração na fala

2 Alteração na fala, mas fácil de entender

3 Ocasionalmente palavras difíceis de entender

4 Muitas palavras difíceis de entender

5 Somente palavras isoladas compreensíveis

6 Fala ininteligível / anartria

Pontuação:

5) Teste de perseguição do dedo

Cada lado avaliado isoladamente

91

O paciente permanece confortavelmente sentado. Se necessário, é permitido o apoio dos

pés e do tronco. O examinador senta em frente do paciente e realizar 5 movimentos

consecutivos inesperados e rápidos de apontar em um plano frontal, a mais ou menos 50%

do alcance do paciente. Os movimentos deverão ter uma amplitude de 30 cm e uma

freqüência de 1 movimento a cada 2 segundos. O paciente é solicitado a seguir os

movimentos com o índex, o mais preciso e rápido possível. É considerada a execução dos 3

últimos movimentos.

0 Ausência de dismetria

1 Dismetria, não atingir ou ultrapassar o alvo<5 cm

2 Dismetria, não atingir ou ultrapassar o alvo < 15 cm

3 Dismetria, não atingir ou ultrapassar o alvo > 15 cm

4 Incapaz de realizar os 5 movimentos

Pontuação direito: Pontuação esquerdo:

Média dos dois lados (D + E /2):

6) Teste index-nariz


O paciente permanece confortavelmente sentado. Se necessário, é permitido o apoio dos

pés e do tronco. É solicitado que o paciente aponte repetidamente seu índex em seu nariz

para o dedo do examinador, que esta a cerca de 90% do alcance do paciente. Os

movimentos são realizados a uma velocidade moderada. A execução do movimento é

graduada de acordo com a amplitude do tremor de ação.

0 Ausência de tremor

1 Tremor com uma amplitude < 2 cm

92

2 Tremor com uma amplitude < 5 cm

3 Tremor com uma amplitude > 5 cm

4 Incapaz de realizar os 5 movimentos



7) Movimentos alternados e rápidos das mãos


O paciente deve permanecer confortavelmente sentado. Se necessário, é permitido o apoio

dos pés e do tronco. É solicitado que o paciente realize 10 ciclos com alternação pronação e

supinação em suas coxas o mais rápido e preciso possível. O movimento é demonstrado ao

paciente há aproximadamente 10 ciclos em 7 segundos. O tempo exato para execução do

movimento deverá ser obtido.

0 Normal, sem irregularidades (realiza <10s)

1 Discretamente irregular (realiza <10s)

2 Claramente irregular, difícil de distinguir movimentos individuais ou interrupções

relevantes, mas realiza <10 s

3 Muito irregular, difícil de distinguir movimentos individuais ou interrupções relevantes,

realiza >10s

4 Incapaz de completar 10 ciclos


93


8) Manobra calcanhar-joelho


O paciente deita na cama de exame, sem conseguir visualizar suas pernas. É solicitado que

levante uma perna, aponte com o calcanhar no outro joelho ,deslize pela tíbia até o

tornozelo e retorne a perna em repouso na cama. A tarefa é realizada 3 vezes. O movimento

de deslizamento deverá ser feito em 1 s. Se o paciente deslizar sem o contato com a tíbia

em todas as três tentativas, gradue como 4.

0 Normal

1 Discretamente anormal, contato com a tíbia mantido

2 Claramente anormal, saída da tíbia mais do que 3 vezes durante 3 ciclos

3 Gravemente anormal, saída da tíbia 4 ou mais vezes durante 3 ciclos

4 Incapaz de realizar a tarefa



TOTAL:

94

TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO, Página 1 de 3

Título do projeto: Avaliação das escalas ICARS (International Cooperative

Ataxia Rating Scale) e SARA (Scale for the Assessment of Rating Ataxia) e suas

correlações com exames de ressonância magnética na doença de Machado-Joseph

Investigador principal: Rachel Paes Guimarães

OBJETIVO DA PESQUISA:

Eu __________________________________________________ entendo que fui

convidado (a) a participar em um projeto de pesquisa envolvendo pacientes com doença de

Machado Joseph. O objetivo geral do estudo é o de avaliar a progressão da doença através

de exames clínicos e de imagem. A identificação e quantificação dessa progressão da

doença pode levar a um melhor conhecimento sobre ela e pode, eventualmente levar a uma

melhora no tratamento. As informações médicas a meu respeito que forem obtidas para esse

estudo, poderão ser compartilhadas com outros pesquisadores. Podendo assim ser utilizadas

eventualmente para outros fins de pesquisa sobre a doença de Machado Joseph ou outras

ataxias. O sigilo será mantido em todos os estudos colaborativos através da utilização de

um número de código para a identificação dos indivíduos participantes.

A ressonância magnética é uma técnica capaz de produzir imagens de alta qualidade

e resolução (nitidez) anatômica, assim como informações sobre os tecidos. A ressonância

magnética produz imagens em cortes que são parecidos com as imagens produzidas pela

tomografia computadorizada, porém com maior resolução (nitidez) e sem a exposição aos

raios X. Essas imagens também poderão produzir informações que serão úteis para melhor

definição do diagnóstico e tratamento. O objetivo principal desse estudo é determinar a

importância dessas informações.

PROCEDIMENTO:

Eu entendo que se concordar em participar desse estudo, os pesquisadores

participantes farão perguntas a respeito dos meus antecedentes médicos e de minha família.

Eu serei submetido a um exame físico neurológico para estabelecer meu estado clínico,

além dos exames de ressonância magnética. Hospitalização não será necessária.

O procedimento de ressonância magnética é semelhante a uma tomografia. Eu fui

informado que eu serei colocado em uma maca e serei movido lentamente para dentro do

aparelho de ressonância magnética. Um alto falante dentro do campo magnético possibilita

a minha constante comunicação com as pessoas responsáveis pelo exame. Durante todo o

tempo o pessoal médico e paramédico pode me ver e ouvir, e eu posso ser removido(a) se

for preciso; por exemplo, se durante o exame eu me sentir mal ou com claustrofobia. O

procedimento pode durar entre 45 a 60 minutos. Durante a primeira parte do exame eu irei

ouvir ruídos, tipo marteladas, por alguns minutos enquanto o aparelho faz as imagens do

meu cérebro. O restante do exame será relativamente silencioso.

VANTAGENS:

Eu entendo que não obterei nenhuma vantagem direta com a minha participação

nesse estudo e que o meu diagnóstico e o meu tratamento provavelmente não serão

modificados. Contudo, os resultados desse estudo podem, a longo prazo, oferecer vantagens

para os indivíduos com doença de Machado Joseph, possibilitando um melhor diagnóstico e

futuramente um tratamento mais adequado. Os resultados do meu exame de ressonância

magnética ficarão a disposição dos médicos responsáveis pelo meu tratamento, e poderão

ser úteis no futuro.

95






RISCO E DESCONFORTO:

O único desconforto relacionado a este exame é o ruído intermitente durante os

primeiros 15 minutos. Depois disso o ruído será muito menor. O pessoal técnico

providenciará tapa-ouvidos para me deixar mais confortável.

Uma das principais vantagens da ressonância magnética é que esta não utiliza raios

X ou outro tipo de radiação ionizante, ao contrário de outros tipos de exame radiológicos.

As imagens são obtidas graças a um campo magnético (imã), um transmissor e receptor de

ondas de rádio e um computador que é utilizado para obter as informações bioquímicas e

imagens da anatomia interna. Não existem efeitos nocivos associados com a ressonância

magnética dentro das condições utilizadas atualmente.

REQUERIMENTOS

É muito importante informar aos médicos(as) e técnicos(as) caso eu tenha um

marca-passo cardíaco, um clipe de cirurgia para aneurisma cerebral ou qualquer

outro objeto metálico em meu corpo, que tenha sido implantado durante uma cirurgia ou

alojado em meu corpo durante um acidente, pois estes podem parar de funcionar ou causar

acidentes devido ao forte campo magnético que funciona como um imã muito forte. Eu

também devo remover todos os objetos metálicos que estiverem comigo (relógio, canetas,

brincos, colares, anéis, etc), pois estes também podem movimentar ou aquecer dentro do

campo magnético.

SIGILO:

Eu entendo que todas as informações médicas decorrentes desse projeto de pesquisa

farão parte do meu prontuário médico e serão submetidos aos regulamentos do HC-

UNICAMP referentes ao sigilo da informação médica. Se os resultados ou

informações fornecidas forem utilizados para fins de publicação científica, nenhum nome

será utilizado.

FORNECIMENTO DE INFORMAÇÃO ADICIONAL:

Eu entendo que posso requisitar informações adicionais relativas ao estudo a

qualquer momento. A Rachel Guimarães, tel (19) 8111-7279 estará disponível para

responder minhas questões e preocupações. Em caso de recurso, dúvidas ou

reclamações entrar em contato com a secretaria do Comitê de Ética em Pesquisa

(CEP) da Faculdade de Ciências Médicas-UNICAMP, tel. (19) 3521-8936.

RECUSA OU DESCONTINUAÇÃO DA PARTICIPAÇÃO:

Eu entendo que a minha participação é voluntária e que eu posso me recusar a

participar ou retirar meu consentimento e interromper a minha participação no estudo a

qualquer momento sem comprometer os cuidados médicos que recebo atualmente ou

receberei no futuro no HC- UNICAMP.

96






Eu confirmo que o(a)

Dr(a)._______________________________________________

me explicou o objetivo do estudo, os procedimentos aos quais serei submetido e os

riscos, desconforto e possíveis vantagens advindas desse projeto de pesquisa. Eu li e

compreendi esse formulário de consentimento e estou de pleno acordo em participar desse

estudo.

______________________________________________________________________

Nome do participante ou responsável

________________________________________________ _________________

Assinatura do participante ou responsável data

______________________________________________________________________

Nome da testemunha

____________________________________________________ _______________

Assinatura da testemunha data

RESPONSABILIDADE DO PESQUISADOR:

Eu expliquei a _____________________________________________________ o

objetivo do estudo, os procedimentos requeridos e os possíveis riscos e vantagens que

poderão advir do estudo, usando o melhor do meu conhecimento. Eu me comprometo a

fornecer uma cópia desse formulário de consentimento ao participante ou responsável.

______________________________________________________________________

Nome do pesquisador ou associado

___________________________________________________ _______________

Assinatura do pesquisador ou associado data

Avaliação das escalas ICARS International Cooperative Ataxia Rating Scale) e...

Documents

Transcript of Avaliação das escalas ICARS International Cooperative Ataxia Rating Scale) e...